一种基于FPGA的SIFT图像特征提取系统

摘要

本发明提出一种基于FPGA的SIFT图像特征提取系统。包括千兆网模块、高斯滤波级联和高斯差分模块、梯度计算模块、极值点检测模块以及主方向和特征描述子模块；千兆网模块与高斯滤波级联和高斯差分模块相连，高斯滤波级联和高斯差分模块同时与梯度计算模块和极值点检测模块相连，主方向和特征描述子模块同时与梯度计算模块和极值点检测模块相连。本发明能够实时、精确地提取目标特征信息的图像配准预处理的系统。

主权项

一种基于FPGA的SIFT图像特征提取系统，其特征在于，包括千兆网模块、高斯滤波级联和高斯差分模块、梯度计算模块、极值点检测模块以及主方向和特征描述子模块；千兆网模块与高斯滤波级联和高斯差分模块相连，高斯滤波级联和高斯差分模块同时与梯度计算模块和极值点检测模块相连，主方向和特征描述子模块同时与梯度计算模块和极值点检测模块相连；千兆网模块接收到电脑端发送的图像数据包后进行解包操作并将数据发送给高斯滤波级联和高斯差分模块；高斯滤波级联和高斯差分模块接收到数据后计算高斯滤波值和高斯差分值，然后将高斯滤波值发送到梯度计算模块，将高斯差分值发送到极值点检测模块；梯度计算模块接收到高斯滤波值后计算梯度值，然后将求得的梯度值发送给主方向和特征描述子模块；极值点检测模块接收到高斯差分值后在差分值之间寻找极值，并将极值代表的特征点的位置坐标发送给主方向和特征描述子模块；主方向和特征描述子模块根据梯度值和特征点的位置坐标使用统计直方图信息的方式先求取特征点的主方向，然后再利用特征点的主方向求取特征点的特征描述子，最后将特征描述子传递给后端进行后续的匹配操作。